Сообщества бактерий в рисовых почвах зависят от глубины

Бактериальные сообщества в почве играют ключевую роль в круговороте углерода (C) и питательных веществ. Остается неясным, как географические различия в составе бактериального сообщества зависят от глубины почвы, какие процессы лежат в основе его формирования и какие факторы являются основными.

В исследовании, опубликованном в Soil Biology & Biochemistry, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук и Института почвоведения оценили состав бактериального сообщества и механизм его формирования в почвах 26 рисовых полей в субтропиках на глубине до 40 см.

Исследователи обнаружили, что содержание питательных веществ резко снижалось от верхнего слоя почвы к подпочве, в частности содержание доступного фосфора. Разнообразие бактерий в верхнем слое почвы также было выше, чем в подпочве. Типы Proteobacteria и Actinobacteria уменьшались с увеличением глубины почвы, в то время как типы Chloroflexi и Nitrospirae демонстрировали противоположную тенденцию.

Плотность связей, средняя степень, количество ребер и средний коэффициент кластеризации увеличивались с глубиной почвы, что указывает на то, что сеть совместного встречания таксонов становилась более сложной, а ассоциации — более связанными.

Анализ сети показал, что сложность сетей бактериальных сообществ и интенсивность взаимодействий между таксонами увеличивались с глубиной почвы. Высокая модульность бактериальной сети в верхнем слое почвы связана с большими возмущениями окружающей среды для поддержания устойчивости состава микробного сообщества.

Анализ сети "таксон–среда" показал, что текстура почвы и pH были более тесно связаны с бактериальными таксонами в верхнем слое почвы (0–20 см), в то время как питательные вещества почвы были более важны для бактериального сообщества в подпочве.

В субтропической рисовой почве стохастические процессы преобладали в формировании бактериального сообщества до глубины 40 см и были более стохастичными на глубине 10–20 см. Дрейф доминировал в верхнем слое почвы, в то время как расселение было более ограниченным в подпочве.

"Насколько нам известно, это первое исследование, оценивающее сети и формирование бактериальных сообществ в зависимости от глубины почвы в большом географическом масштабе", — сказал Вэйтао Ли, первый автор исследования.